SFERALABS SCMD30XS Strato Pi CM Duo ユーザーガイド

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SCMD30XS ストラトパイ CM デュオ

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド
2022 年 030 月改訂 XNUMX
SCMD30XS Strato Pi CM Duo v3 Solo SCMD30XPL Strato Pi CM Duo v3 3+ Lite SCMD30XP1 Strato Pi CM Duo v3 3+ 8GB SCMD30XP2 Strato Pi CM Duo v3 3+ 16GB SCMD30XP3 Strato Pi CM Duo v3 3+ 32GB SCMD30X4L Strato Pi CM Duo v3 4Sライト SCMD30X41 ストラトパイ CM デュオ v3 4S 8GB SCMD30X42 ストラトパイ CM デュオ v3 4S 16GB SCMD30X43 ストラトパイ CM デュオ v3 4S 32GB

安全に関する情報有資格者危険レベル安全上の注意事項一般的な安全上の注意事項バッテリー
はじめに機能デバイスの識別ハードウェアのセットアップ
ケースを開くケースを閉じる Raspberry Pi コンピューティングモジュールのインストール eMMC をフラッシュする方法 microSD のインストール RTC バックアップバッテリーの交換端子台電源専用 GPIO ピンソフトウェアのインストールと構成 Strato Pi ユーティリティのインストール Strato Pi カーネルモジュールのインストール 485 番目の SD インターフェイスの有効化リアルタイムクロックドライバーのインストールリアルタイムクロックのテストシリアルポートの構成 Strato Pi CM Duo の使用リアルタイムクロック RS-XNUMX シリアルポート SD マトリックス USB ポートの電源管理セキュアエレメントプッシュボタン LED ハードウェアウォッチドッグリセットサイクル
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Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

高度な設定

ブロック図

技術仕様

寸法

処分

インストールと使用の制限

規格と規制

安全についての案内

セットアップ

適合性情報

米国

カナダ

RCMオーストラリア/ニュージーランド

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

Raspberry Pi Compute Module を Strato Pi CM Duo に挿入または取り外す前に、必ず電源を取り外してください。
の設置、配線、および操作については、適用されるすべての電気安全規格、ガイドライン、仕様および規制に従ってください。
ストラトパイCMデュオ。事前にこの Strato Pi CM Duo ユーザーガイドを注意深く完全にお読みください。
インストール。
Strato Pi CM Duo は、製品の故障により人身傷害や死亡事故が発生することが合理的に予想される安全性が重要な用途での使用は許可されていません。安全性が重要
用途には、生命維持装置およびシステム、核施設および兵器システムの運用のための機器またはシステムが含まれますが、これらに限定されません。 Strato は、軍事、航空宇宙の重要な用途や環境、および自動車の用途や環境での使用を目的として設計または意図されていません。お客様は、Strato Pi CM Duo のかかる使用はすべてお客様の責任で行われ、お客様は、Strato Pi CM Duo に関連するすべての法規制要件を遵守する責任を単独で負うことを認め、これに同意するものとします。
そういった用途。
Sfera Labs Srl は、予告なく仕様および製品の説明を随時変更する場合があります。の商品情報は、 web サイトまたは資料は、予告なしに変更される場合があります。

以下で入手可能なSferaLabsの利用規約文書をダウンロードしてお読みください。

スフェララボ

Strato および Sfera Labs は、Sfera Labs Srl の商標です。その他のブランドおよび名前は、他者の所有物として主張される場合があります。
Copyright©2019-2022SferaLabs Srl無断複写・転載を禁じます。

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

安全情報
インストールする前にこのユーザーガイドを注意深く完全に読み、後で参照できるように保管してください。
有資格者
このマニュアルに記載されている製品は、関連するすべてのドキュメントと安全指示に従って、特定のタスクと設置環境に適した担当者のみが操作する必要があります。資格のある人は、すべての設置および操作のリスクを完全に特定し、この製品を使用する際の潜在的な危険を回避できる必要があります。
危険レベル
このマニュアルには、個人の安全を確保し、物的損害を防ぐために遵守しなければならない情報が含まれています。このマニュアルの安全情報は、危険度に応じて等級分けされた以下の安全記号で強調表示されています。
危険
回避しないと、死亡または重傷を負う可能性のある危険な状況を示します。
警告
回避しないと、死亡または重傷を負う可能性がある危険な状況を示します。
注意
回避しないと、軽度または中程度の怪我につながる可能性がある危険な状況を示します。
注意
回避しないと、物的損害が発生する可能性がある状況を示します。

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

安全についての案内
一般的な安全上の注意
輸送中、保管中、および操作中は、ユニットを湿気、汚れ、およびあらゆる種類の損傷から保護してください。指定された技術データの範囲外でユニットを操作しないでください。ハウジングは絶対に開けないでください。特に指定がない場合は、密閉されたハウジング (配電盤など) に設置してください。この目的のために提供されている端子がある場合は、その端子でユニットを接地してください。ユニットの冷却を妨げないでください。子供の手の届かないところに保管してください。
警告
生命を脅かすvoltagesは、開いている制御キャビネット内およびその周囲に存在します。この製品を制御キャビネットまたはその他の危険な場所に設置する場合tagesが存在する場合は、常にキャビネットまたは機器への電源をオフにしてください。
警告
適切に設置および操作しないと火災の危険があります。この製品の設置、配線、および操作については、適用されるすべての電気安全規格、ガイドライン、仕様および規制に従ってください。 Raspberry Pi Compute Module ボードは、ソフトウェアが CPU や GPU を高負荷レベルで動作させると、大量の熱を発生する可能性があります。過熱を防ぐために、製品が適切に設置され、換気されていることを確認してください。
注意
拡張デバイスをこの製品に接続すると、製品および接続されている他のシステムが損傷する可能性があり、無線干渉および電磁適合性に関する安全規則および規制に違反する可能性があります。この製品を取り付けるときは、適切なツールのみを使用してください。工具に無理な力を加えますと、製品の破損、特性の変化、安全性を損なう恐れがあります。

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電池
この製品は、内蔵リアルタイムクロック (RTC) に電力を供給するために小型の非充電式リチウム電池を使用しています。
警告
リチウム電池を不適切に取り扱うと、電池の爆発や有害物質の放出が生じる可能性があります。消耗した電池や欠陥のある電池は、本製品の機能を損なう可能性があります。 RTC リチウム電池が完全に放電する前に交換してください。リチウム電池は同一の電池とのみ交換してください。手順については、「RTC バックアップバッテリの交換」セクションを参照してください。リチウム電池を火の中に投げ入れないでください。セル本体にはんだ付けしないでください。充電しないでください。開けないでください。短絡しないでください。極性を逆にしないでください。100℃以上に加熱しないでください。また、直射日光、湿気、および湿気を避けてください。結露。使用済みバッテリーは、地域の規制およびバッテリー製造元の指示に従って廃棄してください。

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はじめに
Strato Pi CM Duo は、Raspberry Pi コンピューティングモジュールをベースとした非常に強力でコンパクトな産業用サーバーで、信頼性とサービスの継続性が重要な要件である専門および産業用アプリケーションでの使用に適しており、コンパクトな 2 モジュール DIN レールケースに収納されています。
いくつかのバージョンが用意されています。 Strato Pi CM Duo 3+ には、Raspberry Pi Compute Module 3+ (Lite、または 8GB、16GB、および 32GB eMMC バージョン) がプリインストールされた状態で出荷されます。 Strato Pi CM Duo 4S には、Raspberry Pi Compute Module 4S (Lite、または 8GB、16GB、および 32GB eMMC バージョン) がプリインストールされた状態で出荷されます。 Strato Pi CM Duo Solo には Compute Module は含まれていませんが、Compute Module の現在のすべてのバージョン (1、3、3 Lite、3+、3+ Lite、4S、および 4S Lite) と互換性があります。
このマニュアルに含まれる情報は、Strato Pi CM Duo のすべてのバージョンをカバーしています。 Strato Pi CM Duo のすべてのバージョンは、インストールされている Compute Module モデルを除いて同一です。
このマニュアルでは、一般にすべての製品を Strato Pi CM Duo と呼びます。

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特徴
Strato Pi CM Duo、すべてのバージョン:
9 ～ 28Vdc 電源、サージおよび逆極性保護、および 1.1A リセッタブルヒューズ付き
1.9V Raspberry Pi Compute Module 電源入力ピン (DC3V 時) への最大 5A 連続電流 (ピーク 24A)
温度補償水晶発振器 (TCXO) と交換可能な CR1220 リチウム / 二酸化マンガンバックアップバッテリーを備えた高精度リアルタイムクロック
Raspberry Pi シリアルラインへの標準 RS-485 インターフェイス、光アイソレータと静電気放電保護機能付き
10 / 100イーサネットポート
2.0 つの USB XNUMX タイプ A ポート、個別の電源制御と障害検出機能付き
デュアルmicroSDカードアーキテクチャ。 Strato Pi CM は、オンボードのマイクロコントローラーによって制御される高速スイッチングマトリックスを介して、XNUMX つの microSD カードホルダーをコンピューティングモジュールにルーティングします。各 SD カードはブートカードとして設定でき、もう XNUMX つは追加のストレージとして使用できます。これにより、個別の OS/データストレージ、SD 冗長性、およびフィールド内のフルシステムアップグレードが可能になります。 microSDスロットは隠されており、ケースを開けてアクセスできます
Strato Pi CM Duo マイクロコントローラーに実装されたハードウェアウォッチドッグ。Raspberry Pi コンピューティングモジュールから完全に独立しており、Raspberry Pi ボードの GPIO ピンを介して制御され、Raspberry Pi コンピューティングモジュールのハードウェアリセットラインで動作します。ハードウェアウォッチドッグは、microSD スイッチマトリックスを制御し、ウォッチドッグがトリガーされた場合にブートカードを交換することもできます。
Strato Pi マイクロコントローラー用の統合ブートローダーにより、Raspberry Pi から直接現場でファームウェアをアップグレードできます
埋め込み型 Microchip ATECC608 セキュアエレメントチップ
電源、シリアルラインアクティビティ、および XNUMX つの GPIO 制御 LED 用のフロントパネル LED
凹型プッシュボタン、フロントパネルの後ろに隠れ、GPIO ピンに接続
プラグ可能な端子台の電源とシリアル接続
コンパクトな 2 モジュール DIN レールケースにパッケージ化されています。

Strato Pi CM Duo Solo:
Raspberry Pi Compute Module 1、Raspberry Pi Compute Module 3、Raspberry Pi Compute Module 3 Lite、Raspberry Pi Compute Module 3+ 8GB、Raspberry Pi Compute Module 3+ 16GB、Raspberry Pi Compute Module 3+ 32GB、Raspberry Pi Compute Module 3と互換性があります。 + Lite、Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S 8GB、Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S 16GB、Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S 32GB、Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S Lite

Strato Pi CM Duo 3+:
プレインストールおよびテスト済みの Raspberry Pi Compute Module 3+、Lite、8GB、16GB、または 32GB eMMC バージョン。

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Strato Pi CM Duo 4S: プレインストールおよびテスト済みの Raspberry Pi Compute Module 4S、Lite、8GB、16GB、または 32GB
eMMCのバージョン
デバイスの識別
デバイスは、ケースの側面に恒久的に取り付けられている定格および識別プレートに記載されている情報によって識別できます。
EXAMPLEの評価と識別プレート

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ハードウェアのセットアップ

Strato PI CM DUO 接続図
初期セットアップでは、回路基板や内部コネクタにアクセスするためにプラスチック製の DIN レールを取り外す必要があります。 RS-485 終端抵抗の工場出荷時設定を変更する必要がある場合にも、ケースを開ける必要があります (下記を参照)。

注意
Strato Pi CM Duo ケースを開く前に、すべての電源と、USB ケーブルやイーサネットケーブルなどの外部デバイスへの接続をすべて外してください。
ケースを開ける
ケースを開けるには、次の手順を正確な順序で実行してください。 1. 緑色のプラグイン可能な端子ブロックを取り外します。 2. 黒いプラスチック製の DIN レールフックを取り外します。 3. 小型のマイナスドライバーを使用して、下部ケースとボードアセンブリを慎重に分離します。
トップカバーから。最初に DIN レールフックの隣の側面を持ち上げます。 4. 回路基板アセンブリは機械的に保持されているため、ケースからスライドして簡単に外れます。
底部ケースのみで所定の位置に固定

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ケースを閉じる
5. ケース内の回路基板アセンブリを元に戻します。 USB/イーサネットコネクタがケースの開口部と揃っていることを確認してください。
6. ケース底部を元に戻します。DIN レールのフックの反対側を先に差し込み、反対側を軽く押し込みます。
7. 黒いプラスチック製の DIN レールフックを元に戻します。

ケースの開閉
Raspberry Pi コンピューティングモジュールのインストール
Strato Pi CM Duo Solo に独自のコンピューティングモジュールをインストールする場合、またはプリインストールされたモジュールを交換する場合、ツールは必要ありません。 Compute Module は、標準の 200 ピン DDR2 SODIMM (JEDEC MO-224 機械仕様) スロットに適合します。
注意
静電気により、システム内のコンポーネントが損傷する可能性があります。設置プロセス中にシステムのコンポーネントを静電気による損傷から保護するには、内部コンポーネントを取り扱う前に、コンピュータのフレームの塗装されていない金属表面に触れるか、ESD リストストラップを着用してください。どちらの方法でも、身体に自然に存在する静電気を安全に放電できます。 Raspberry Pi Compute Module を取り扱うときは、親指と人差し指を使って側端に沿って持つようにしてください。損傷する可能性があるため、コンポーネントやピンコネクタには触れないでください。コンピューティングモジュールのノッチを DDR2 スロットの尾根に合わせます。しっかりと均一な圧力をかけてモジュールを挿入し、スロット側面のクリップが所定の位置にカチッと収まるまでモジュールを押し下げます。

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eMMCをフラッシュする方法
コンピューティングモジュールの eMMC メモリをフラッシュするには、コンピューティングモジュール IO ボード V3 のような追加のボードを使用する必要があります。 Raspberry Pi の最新の RPIBOOT ユーティリティを使用し、インストールと使用方法の詳細についてはドキュメント1 を参照してください。
あるいは、Compute Module 4S (または USB ホストブートモードが事前に有効になっている Compute Module 3/3+2) を使用している場合は、USB3 からユニットを起動し、SSH 経由でアクセスし、ローカル大容量ストレージとして利用できる eMMC をフラッシュすることができます。デバイス。
microSDのインストール
Strato Pi CM Duo には、フラッシュメモリカードを取り付けるための XNUMX つの microSD スロットがあります。
Compute Module Lite がインストールされている場合、内部 eMMC チップがないため、Raspberry Model B ボードと同様に、XNUMX つの microSD スロットのうちの XNUMX つがブート SD カードとして使用されます。他の microSD は追加ストレージとして使用できます。マイクロコントローラーへの専用コマンドを使用すると、ブートに使用するスロットと、もう一方のスロットを有効にするかどうかを選択できます。
eMMC が組み込まれたコンピューティングモジュールがインストールされている場合、両方の microSD スロットを追加のストレージとして使用できます。一度にアクセスできる SD カードは XNUMX 枚だけですが、アクティブなカードを選択して適切なコマンドをマイクロコントローラーに送信できます。
ケースを閉じた状態では、microSD スロットに直接アクセスできません。スロットは垂直ボード上の USB/イーサネットモジュラーコネクタの隣にあります。
一番下のスロットが SDA、一番上のスロットが SDB です。

マイクロSDスロット

1 https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/compute-module.html#flashing-thecompute-module-emmc
2 https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html#usb-host-boot-mode
3 https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html#booting-from-usbmass-storage

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RTC バックアップバッテリーの交換
Strato Pi CM Duo には、専用の長寿命非充電式バックアップバッテリーを備えたハードウェアリアルタイムクロックが搭載されています。
Strato Pi CM Duo は、CR12204 リチウム/二酸化マンガン (Li/MnO2) バッテリーが取り付けられた状態で出荷されます。
バッテリーは、主電源が利用できない場合に RTC チップに電力を供給するためにのみ使用されます。動作条件に応じて、Strato Pi CM Duo に電力が供給されていない場合は最大 XNUMX 年間持続しますが、定期的に外部電力が供給されている場合はさらに長く持続します。
RTC バックアップバッテリーホルダーは、コンピューティングモジュールスロットの反対側の垂直回路基板上にあります。 Strato Pi CM Duo では、バッテリーに外部からアクセスできません。 Strato Pi CM Duo 回路基板にアクセスするには、まずケース本体を取り外す必要があります。この章の冒頭で説明した手順に従って、ケースを開けて交換します。

警告
リチウム電池を不適切に取り扱うと、電池が爆発したり、有害物質が放出されたりする可能性があります。
電池の消耗や不良は、本製品の機能を損なう可能性があります。
小児の手の届かない場所に保管。飲み込むと、化学熱傷や食道穿孔の可能性により、わずか 2 時間以内に重傷を負ったり死亡したりする可能性があります。すぐに医師の診察を受けてください。
RTC リチウム電池が完全に放電する前に交換してください。バッテリーがまだ正常に動作している場合でも、5 年ごとにバッテリーを交換してください。リチウム電池は、同一の CR1220 または BR1220 電池とのみ交換する必要があります。
リチウム電池を火の中に投入しない、セル本体にはんだ付けしない、充電しない、開けない、短絡しない、極性を逆にしない、100°C以上に加熱しない、直射日光、湿気、湿気から保護しないでください。結露。
使用済みのバッテリーは、地域の規制およびバッテリーメーカーの指示に従って廃棄してください。

注意
Strato Pi CM Duo ケースを開ける前に、すべての電源と外部デバイス (USB ケーブルなど) への接続をすべて外してください。
非導電性のピンまたは小さな工具を使用して、バッテリーをホルダーから取り外します。新しい電池を軽く押しながら挿入します。バッテリーを挿入するのに工具は必要ありません。バッテリーはバネ接点によって所定の位置に保持されます。

BR4 電池 (リチウムポリカーボンモノフルオライド) を 1220 個使用することもでき、保存期間と耐用年数が向上します。

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下の写真に示すように、マイナス (-) 端子が垂直回路基板に面し、バッテリーホルダーの中央にある接触パッドに触れるように、必ずバッテリーを挿入してください。
電池の極性を逆にすると製品が損傷する恐れがあります。
リアルタイムクロックは、RTC バックアップバッテリが切断されるとすぐに時間をリセットします。

RTC バックアップバッテリーホルダー

RTCバックアップバッテリーが取り付けられています

ターミナルブロック
Strato Pi CM Duo には、電源およびシリアル接続用の 5 極端子台があります。
導体の最大断面積は 1.5 mm2 (16 AWG)、またはフェルールを使用する場合は 0.5 mm2 (強く推奨) です。推奨剥離長は5mmです。ネジ山はM2です。ネジを締めるときは、トルクが 0.25 Nm を超えないようにしてください。

電源
Strato Pi CM Duo は DC ボリュームで電源供給可能tage のみ: DC: 公称容積tag範囲は9V～28.0Vです。回路図に示されている正しい極性 (+ -) を尊重してください。電源回路は、自動リセットヒューズを使用した逆極性保護と最大±1000V/2Ω 1.2/50sまでのサージ保護を実装しています。

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青色のオンボード LED は、電源が利用可能な場合、DIN レールケースの前面パネルからも確認できます。この LED は、コンピューティングモジュールのブートプロセスの進行中にも点滅します。
Strato Pi CM Duo 電源tage は、1.9V で最大 5A を Raspberry Pi コンピューティングモジュールに供給するように最適化されています。
巻tagレギュレータは、最大 3.0A 5V 出力の短時間電流ピーク (<1 秒) を供給できます。
Strato Pi CM Duo には電源ラインに 1.1A のリセッタブルヒューズ (ポリヒューズ) があるため、レギュレータが供給できる最大電流もこのヒューズによって制限され、入力電圧に依存します。tage.
次の表に、電源の代表的な測定出力電流を示します。tag異なる入力ボリュームでのetages、および対応する入力電流。高入力ボリューム時tagレベル、ボリュームtagレギュレーターの熱保護が制限要因となります。

STRATO PI CM DUO 電源 STAGE 代表的な入出力ボリュームTAGE と電流 5

専用の GPIO ピン
Strato Pi CM Duo は、Raspberry Pi コンピューティングモジュールの GPIO ピンの一部を使用します。これらのピンは他の機能に使用しないでください。

GPIO ピン GPIO2/SDA GPIO3/SCL GPIO14/TXD GPIO15/RXD

リーダーシップ
でアウト

説明リアルタイムクロック用の I2C SDA ラインリアルタイムクロック用の I2C SCL ライン
シリアルTXラインシリアルRXライン

5 FUSE は、ポリヒューズが開いて入力電流を制限するレベルをマークします。 REGはボリュームですtagレギュレーターの熱保護限界。

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GPIO ピン GPIO32 GPIO39 GPIO17 GPIO18 GPIO16 GPIO38 GPIO37 GPIO33 GPIO30 GPIO0 GPIO31 GPIO1 GPIO6 GPIO34

方向はアウトアウトインアウトアウトインアウトインアウトインアウトインアウト
入/出

ウォッチドッグハートビートのサイクル高/低の説明
high に設定すると、ウォッチドッグタイムアウト時にウォッチドッグが High になります。
ハイに設定するとシャットダウンサイクルが有効になり、ハイに設定すると P1 ボタンが押されたときに LED L1 がハイに点灯します。
Strato MCU コンフィギュレーションのソフトシリアル TX Strato MCU コンフィギュレーションのソフトシリアル RX を Low に設定して USB1 (下部) 電源を有効にする
USB1 障害で Low が Low に設定され、USB2 (上部) 電源が有効になります
USB2 フォールトが Low 拡張バスイネーブル (将来の使用のために予約) 拡張バス AUX/ACT ライン (将来の使用のために予約)

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ソフトウェアのインストールと構成
Strato Pi CM Duo のすべての機能は、専用 GPIO、I2C バス、組み込みマイクロコントローラーへのソフトシリアル RX/TX インターフェイスを介して制御され、ほとんどのオペレーティングシステムおよびプログラミング言語で使用できます。
次のソフトウェアのインストールに関する注意事項は、Raspberry Pi OS (旧名 Raspbian) オペレーティングシステムに基づいています。

Strato Pi ユーティリティのインストール
Strato Pi ユーティリティは、Strato Pi の基本機能の一部を制御するための単純なコマンドラインスクリプトです。
次のコマンドを実行して、Strato Pi ユーティリティをダウンロードしてインストールします。
$ cd /usr/local/bin $ sudo wget http://sferalabs.cc/files/stratocmduo/strato $ sudo chmod 755 ストラト

Strato Pi カーネルモジュールのインストール
Strato Pi カーネルモジュールを使用すると、sysfs 経由で Strato Pi CM Duo の機能に簡単にアクセスできます file システム。
モジュールをダウンロードしてインストールするには、次の手順を参照するか、次の場所に移動してください。
https://github.com/sfera-labs/strato-pi-kernel-module
最新の手順、使用方法の詳細、および例については、ampレ。
ダウンロードとインストール：
$ sudo apt install git raspberrypi-kernel-headers $ git clone – Depth 1 –recursive https://github.com/sfera-labs/strato-pikernel-module.git $ cd strato-pi-kernel-module $ make $ sudo make install $ dtc -@ -Hepapr -I dts -O dtb -o stratopi.dtbo stratopi.dts $ sudo cp stratopi.dtbo /boot/overlays/
次の行を /boot/config.txt に追加します。
dtoverlay=ストラトピ
オプションで、sysfsを使用できるようにする fileスーパーユーザーではない場合は、新しいグループ「stratopi」を作成し、udev ルールを追加してそれをモジュール所有者グループとして設定します。
$ sudo groupadd stratopi

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$ sudo cp 99-stratopi.rules /etc/udev/rules.d/
そして、ユーザーをグループに追加します (例: ユーザー「pi」):
$ sudo usermod -a -G stratopi pi
リブート：
$ sudo reboot
/sys/class/stratopi/ というディレクトリがあり、Strato Pi CM Duo の機能にアクセスできます。

XNUMX 番目の SD インターフェイスを有効にする
SD1 インターフェイスは、/boot/config.txt 内の次の行で有効にする必要があります。 file:
dtoverlay=sdio、bus_width=4、poll_once=off
リアルタイムクロックドライバーのインストール
RTC は NXP PCF2131 RTC モジュールに基づいており、I2C シリアルバスを介して Raspberry Pi に接続されます。モジュールをダウンロードしてインストールするには次の手順を参照するか、最新の手順については https://github.com/sfera-labs/rtc-pcf2131 にアクセスしてください。ダウンロードとインストール：
$ sudo apt install git raspberrypi-kernel-headers $ git clone – Depth 1 https://github.com/sfera-labs/rtc-pcf2131 $ cd rtc-pcf2131 $ make $ sudo make install $ dtc -@ -Hepapr -I dts -O dtb -o rtc-pcf2131.dtbo rtc-pcf2131.dts $ sudo cp rtc-pcf2131.dtbo /boot/overlays/
次の行を /boot/config.txt に追加します。
dtoverlay=rtc-pcf2131
リブート：
$ sudo reboot
リアルタイムクロックのテスト
インターネットに接続していて、Pi がパブリック NTP (ネットワークタイムプロトコル) サーバーにアクセスできたと仮定すると、「date」コマンドを使用して現在の日付と時刻が表示されるはずです。
$ 日付木 10 月 18 日 02:32:2015 CET XNUMX
ハードウェアクロックに保存されている日付と時刻も確認します。
$ sudo hw Clock -r 木 10 2015月 06 03:01:0.546570 PM CET -XNUMX 秒

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返された日付と時刻が正しくない場合、または「hw Clock」がエラーを返した場合は、「-w」オプションを使用してハードウェアクロックを現在時刻に設定します。
$ sudo hwlock -w
次に、ハードウェアクロックに保存されている時間が再チェックされ、それが一致していることを確認します。
シリアルポートの設定
デフォルトでは、Linux シリアルコンソールはメイン UART (/dev/ttyAMA0) でアクティブになります。アプリケーションに RS-485 インターフェイスを使用している場合は、コンソールデータがシリアルポートに送信されないように、RS-0 インターフェイスを無効にする必要があります。 ttyAMAXNUMX コンソールサービスを無効にするには、次のコマンドを実行します。
$ sudo systemctl シリアル-getty@ttyAMA0.service を無効にする
/boot/cmdline.txt を編集します file シリアルコンソール設定を削除するには:
コンソール=シリアル0,115200

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Strato Pi CM Duo の使用
リアルタイムクロック
Strato Pi CM Duo には、専用の長寿命非充電式バックアップバッテリーを備えたハードウェアリアルタイムクロックが搭載されています。
RTC ドライバーが適切にインストールされたら、日付と時刻のコマンドを使用するだけでハードウェアクロックを制御できます。
RS-485シリアルポート
Strato Pi CM Duo は、GPIO コネクタ上の Raspberry Pi 標準 UART TX/RX ピンを使用して、標準 RS-485 ポートを実装します。
RS-485 ポートは、専用のフォトカプラを使用して Raspberry Pi のシリアルラインから、また高効率 DC-DC コンバータを使用して主電源から絶縁されています。この構成により、シリアルラインを介して接続されたデバイス間のグランドループが防止されます。
RS-485 TX/RX スイッチングは、速度とビット数の検出に基づいて Strato Pi のマイクロコントローラーに自動的に実装され、Raspberry Pi 上の UART を制御するソフトウェアに対して完全に透過的です。また、固定通信パラメータ (速度、ビット、パリティ、ストップビット) またはパッシブモードで動作するように手動で構成することもできます (追加情報については、『Strato Pi Logic Controller Advanced Configuration Guide』ドキュメントを参照してください)。
RS-485 ラインには、ライン A と B に 620 オームのプルアップ抵抗とプルダウン抵抗があります。バイアス抵抗により、アイドル期間中にデータラインが安定した電圧に保たれます。tagレベルを調整し、受信機入力の誤ったトリガーを防ぎます。これらの抵抗は、ジャンパ JP1 と JP2 をそれぞれ外すことで無効にできます。
J100 マイクロスイッチが端子ブロックの方向に移動すると、A と B の間の 1 オームの終端抵抗が接続されます。

RS-485 ジャンパとスイッチの回路図

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RS-485 ジャンパとスイッチの位置
SDマトリックス
Strato Pi CM Duo は、柔軟なデュアル microSD カードアーキテクチャを実装しています。
Strato Pi CM は、オンボードのマイクロコントローラーによって制御される高速スイッチングマトリックスを介して、XNUMX つの microSD カードホルダーをコンピューティングモジュールにルーティングします。各 SD カードはブートカードとして設定でき、もう XNUMX つは追加のストレージとして使用できます。
これにより、個別の OS/データストレージ、SD 冗長性、および現場でのフルシステムアップグレードが可能になります。
Raspberry Pi コンピューティングモジュールの BCM283x は、SD0 と SD1 の XNUMX つの SD カードインターフェイスをサポートしています。
0 つ目 (SDXNUMX) は、SDIO をサポートしない独自の Broadcom コントローラーで、eMMC または SDX 信号の起動と通信に使用されるプライマリインターフェイスです。 CM は常に最初にこのインターフェイスから起動しようとします。
1 番目のインターフェイス (SDXNUMX) は標準に準拠しており、SD、SDIO、および eMMC デバイスにインターフェイスできます。
どちらのインターフェイスも最大 50MHz シングルエンド (SD ハイスピードモード) の速度をサポートでき、この速度は Strato Pi CM Duo SD マトリクスでもサポートされます。
Strato Pi CM Duo には、SDA (下) と SDB (上) と呼ばれる 2 つの microSD スロットがあり、SD マトリックスにより、SDX/SD2 インターフェイスと SDA/SDB スロットの両方の間で 1×XNUMX 接続が可能になります。

注意

カードのパーティションがオペレーティングシステムレベルでマウントされている場合に、コンピューティングモジュールの SD インターフェイスから SD カードを切断すると、次のような問題が発生する可能性があります。 file システムとデータ

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腐敗。 Strato Pi マトリックスとマイクロコントローラーはカードの使用状況をチェックせず、SD カードの不適切な取り外しを防ぐ安全機構も提供しません。
マトリックスは、Strato Pi マイクロコントローラーの 5 本の I/O ライン、RA0 (SDX イネーブル)、RC1 (SD4 イネーブル)、および RA1 (SDA/SDB スイッチ) によって制御されます。これらのラインは、マイクロコントローラーシリアルプロトコルと Linux 用の Strato Pi カーネルドライバーを使用して管理されます。マトリックスにはハードウェアのデフォルト構成があり、マイクロコントローラーのラインがハイインピーダンスの場合でも、SDX が SDA に接続され、SDXNUMX が接続されない安定した構成になります。

SDマトリックスのデフォルト設定
SDA をブートカードとして使用すると、SDB を SD1 インターフェイスに接続し、追加のストレージとして使用できます。

追加ストレージ用に SDA および SDB からの SD マトリックスブートが有効化
SDX インターフェイスは SDA ではなく SDB に接続できるため、SDB からブートが行われます。

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SDB からの SD マトリックスブート
最後に、SDX インターフェイスをブート用に SDB に接続すると、SDA スロットを追加のストレージとして使用できるようになります。
追加ストレージ用に SDB および SDA からの SD マトリックスブートが有効化
SDX インターフェイスと SD1 インターフェイスの両方を無効にすることもできます。この構成は、外部 SD カードが必要ない場合、eMMC ストレージが組み込まれた Compute Module バージョンで使用できます。
USB ポートの電源管理
Strato Pi CM Duo には、USB1 (下) と USB2 (上) の XNUMX つの USB ポートがあります。

USBポート

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

両方のポートは、過電流保護機能を備えた専用の電源スイッチによって個別に制御されます。電源スイッチは内部で電流が制限されており、デバイスと負荷を保護するサーマルシャットダウン機能を備えています。過電流およびサーマルシャットダウン状態中に、障害ステータス出力フラグがアサートされます。電源イネーブル入力と障害ステータス出力は Raspberry Pi の GPIO ラインにルーティングされ、接続された USB デバイスをアプリケーションから簡単に制御および監視できます。デフォルトでは電源がオンになっています。 GPIO30 と GPIO31 はそれぞれ USB1 と USB2 への電力を制御します。 GPIO30/31 を Low に設定すると USB1/2 への電力が有効になり、High に設定すると電力が切断されます。 Strato Pi ユーティリティは、USB ポートの電源状態を制御するコマンドを提供します。 USB1 がオン:
$ sudo strato usb1 オン
USB1 オフ:
$ sudo strato usb1 オフ
GPIO0 と GPIO1 は、USB1 と USB2 の障害状態を返します。これらのラインは、通常の状態では High になり、障害が発生すると Low になります。 USB1 に障害がある場合は「2」を出力し、そうでない場合は「0」を出力します。
$ sudo strato usb2 障害; エコー$?
セキュアエレメント
Strato Pi CM Duo には、Microchip の ATECC608A または ATECC608B (生産ロットに応じて) セキュアエレメントチップが組み込まれています。チップは、I2C バス (デフォルトのアドレス: 0x60) を介して Raspberry Pi 計算モジュールに接続されます。その主な機能は次のとおりです。安全なハードウェアベースのキーストレージを備えた暗号化コプロセッサ最大 16 個のキー、証明書、またはデータを保護されたストレージ非対称署名、検証、キー合意のハードウェアサポート ECDSA: FIPS186-3
楕円曲線デジタル署名 ECDH: FIPS SP800-56A 楕円曲線 Diffie-Hellman NIST 標準 P256 楕円曲線のサポート
対称アルゴリズムのハードウェアサポート SHA-256 およびオフチップコンテキストの保存/復元を含む HMAC ハッシュ AES-128: 暗号化/復号化、GCM のガロア体乗算
ネットワーキングキー管理のサポート TLS 1.2 および 1.3 のターンキー PRF/HKDF 計算 SRAM での一時的なキーの生成とキーの合意キーが完全に保護された小規模メッセージの暗号化
セキュアブートのサポート

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

完全な ECDSA コード署名検証、オプションで保存されたダイジェスト/署名、セキュアブート前のオプションの通信キーの無効化
オンボード攻撃を防ぐためのメッセージの暗号化/認証内部高品質 FIPS 800-90 A/B/C 乱数ジェネレーター (RNG) 72 つの高耐久単調カウンター保証された一意の XNUMX ビットシリアル番号。
ボタンを押す
フロントパネルを取り外して簡単にアクセスできる凹んだプッシュボタンがあります。このボタンが押されると、Strato Pi CM Duo コントローラーは GPIO38 を High に設定し、アプリケーションがこの GPIO ラインをポーリングするだけで簡単に検出できるようにします。
LED製品
Strato Pi CM Duo には、GPIO16 を使用して制御できるオンボード LED があります。 GPIO16 を High に設定するだけで LED が点灯します。 Strato Pi ユーティリティは、LED を制御するコマンドを提供します。 LED が継続的に点灯:
$ sudo strato 主導
LEDオフ：
$ sudo strato が起動しました
LED が 500 ミリ秒間点灯します:
$ sudo strato LED 500
LED が 500 ミリ秒間点灯し、その後 100 ミリ秒間消灯することを XNUMX 回繰り返します。
$ sudo strato LED 500 100 3

ハードウェアウォッチドッグ
Strato Pi CM Duo は、Raspberry Pi コンピューティングモジュールのハードウェアリセットを実行するために使用できる専用のハードウェアウォッチドッグ回路を実装しています。
Raspberry Pi の GPIO ピンによって制御されるため、アプリケーションで単純なカスタムスクリプトを使用してウォッチドッグ動作を制御するのは非常に簡単です。
ウォッチドッグは、XNUMX つ以上の連続したウォッチドッグタイムアウト後にブート SD カードを交換して、SD カードの障害から自動的に回復することもできます。
ウォッチドッグのデフォルトの動作については以下で説明しますが、すべてのタイミングパラメータと制御ロジックは、『Strato Pi Logic Controller Advanced Configuration Guide』ドキュメントの説明に従って変更できます。
ウォッチドッグは通常は無効になっています。これを有効にするには、GPIO39 ピンを High に設定します。 GPIO39 が High の間、Strato Pi CM Duo コントローラーは GPIO32 ハートビートの状態変化を監視します。

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

ピン。 GPIO32 の状態が 60 秒ごとより速く High と Low の間で切り替わることを確認する必要があります。 Strato Pi CM Duo コントローラーは、GPIO32 の状態変化を 60 秒以上認識しない場合、シャットダウン手順を開始し、GPIO17 タイムアウトピンを High に上げて、ウォッチドッグタイムアウトが発生したことを通知します。可能であれば、Raspberry Pi Compute Module でソフトウェアシャットダウンを直ちに開始し、GPIO18 シャットダウンピンを High に設定する必要があります。 GPIO18 が High に設定されている場合、またはタイムアウトから 60 秒後に、Strato Pi CM Duo はさらに 60 秒待機してから、Raspberry Pi コンピューティングモジュールをリセットします (RUN ラインを Low に引き下げます)。 GPIO18 が High に設定されていない場合でも、Strato Pi CM Duo は Raspberry Pi 計算モジュールをリセットすることに注意してください。この場合、電源サイクルはハートビートタイムアウトの 120 秒後に発生します。 Strato Pi ユーティリティを使用すると、独自のアプリケーションからウォッチドッグを制御できます。ウォッチドッグを有効にします。
$ sudo strato ウォッチドッグを有効にする
ウォッチドッグを無効にします。
$ sudo strato ウォッチドッグを無効にする
ハートビートを送信します。
$ sudo strato ウォッチドッグハートビート
ウォッチドッグのタイムアウトが期限切れの場合は「1」を出力し、そうでない場合は「0」を出力します。
$ sudo strato ウォッチドッグタイムアウト; エコー$?
リセットサイクル
Raspberry Pi の GPIO18 ピンを立ち上げることで、遅延リセットサイクルを開始できます。 GPIO18 が High に設定されている場合、Strato Pi CM Duo は 60 秒待機してから、Raspberry Pi コンピューティングモジュールをリセットします。
遅延リセットサイクルを開始するには:
$ sudo ストラトリセット
高度な設定
Strato Pi CM Duo ロジックコントローラーは、Raspberry Pi から構成して、ハードウェアウォッチドッグおよびリセット機能のデフォルトの動作とタイミングを変更できます。 RS-485 シリアルポートの RX/TX スイッチングモード (TX-Enable 制御) も設定可能です。これらの設定パラメータには、Strato Pi カーネルモジュールを使用するか、「Strato Pi ロジックコントローラ詳細設定ガイド」ドキュメントで説明されている基盤となる ASCII ベースのシリアルプロトコルを実装してアクセスできます。

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

ブロック図

STRATO PI CM DUO ブロック図

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

技術仕様
電源
Raspberry Pi CM 12+ Lite を含む VS+ 3 V での消費電流、Ethernet および RS-485 接続あり、USB デバイスなし Raspberry Pi CM 24+ Lite を含む VS+ 3 V での消費電流、Ethernet および RS-485 接続あり、USB デバイスなしラズベリープラットフォームの互換性
シリアル通信ポートシリアルポートのボーレート ESD 保護ボリュームtagRS-485 A/B のサージ保護 RS-485 A/B のフェイルセーフ機能 USB ポートの電流制限 (各ポート) リアルタイムクロックハウジング
電磁イミュニティ準拠
動作温度

公称 DC 24 V (範囲 9 ～ 28 V)、最大 1.1 A
1.1A リセッタブルヒューズによる逆極性保護
低 CPU 負荷: 170 mA 100% CPU 負荷: 410 mA
実際の消費電流は動作条件によって異なる場合があります
低 CPU 負荷: 100 mA 100% CPU 負荷: 220 mA
実際の消費電流は動作条件によって異なる場合があります
Raspberry Pi 計算モジュール 1 Raspberry Pi 計算モジュール 3 Raspberry Pi 計算モジュール 3 Lite Raspberry Pi 計算モジュール 3+ 8GB Raspberry Pi 計算モジュール 3+ 16GB Raspberry Pi 計算モジュール 3+ 32GB Raspberry Pi 計算モジュール 3+ Lite Raspberry Pi 計算モジュール 4S 8GB Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S 16GB Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S 32GB Raspberry Pi コンピューティングモジュール 4S Lite
自動データ方向管理を備えた RS-485 半二重
1200〜115200
±15 kV 人体モデル ±8 kV 接触放電
最大 ±500 V / 2 オーム 1.2/50 秒までのサージ保護。 600/10 秒波形で 1000 W のピークパルス電力能力
はい
0.5A(最小)
内部RTCC回路とバックアップリチウム電池。 CR1220 または BR1220 電池のみを使用してください。
主電源なしの予想バッテリー寿命: ~ 2 年
DINレールの標準2M
EN 61000-4-2 (ESD) EN 61000-4-3 (放射 RF フィールド) EN 61000-4-4 (バースト/高速過渡現象) EN 61000-4-5 (サージ) EN 61000-4-6 (伝導) EN 61000-4-8 (電源周波数磁界) CM1、CM3: -20 ～ +50 °C CM3+、CM4S: -20 ～ +60 °C

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

保管温度高度湿度保護等級重量

-30…+80 °C 最大 2000 m 5% ～ 95% RH 結露なきこと IP20 160 g (Raspberry Pi コンピューティングモジュールを含む)

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

寸法

寸法（mm）

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処分
廃棄電気電子機器 (欧州連合および分別収集システムのあるその他の欧州諸国に適用)。製品、付属品、または資料にあるこのマークは、製品が耐用年数の終わりに他の家庭廃棄物と一緒に処分されないことを示しています。管理されていない廃棄物処理によって環境や人の健康に悪影響が及ぶ可能性を防ぐため、これらの品目を他の種類の廃棄物から分離し、責任を持ってリサイクルして、物質資源の持続可能な再利用を促進してください。家庭用ユーザー
環境に安全なリサイクルのためにこれらの品目をどこでどのように引き取ることができるかについての詳細については、この製品を購入した小売店または地方自治体に問い合わせる必要があります。この製品とその電子アクセサリは、他の商業廃棄物と混合して廃棄しないでください。 Strato Pi CM Duo には、小型の非充電式二酸化マンガンリチウムコインバッテリーが含まれています。 Strato Pi CM Duo では、バッテリーに外部からアクセスできません。 Strato Pi CM Duo 回路基板にアクセスするには、まずケース本体を取り外す必要があります。この製品を廃棄する前に、必ずバッテリーを取り外してください。
インストールと使用の制限
規格と規制
電気システムの設計と設定は、関連する国の関連規格、ガイドライン、仕様、および規制に従って実行する必要があります。デバイスの設置、構成、プログラミングは、訓練を受けた担当者が行う必要があります。接続されたデバイスの設置と配線は、製造元の推奨事項 (製品の特定のデータシートに記載されている) および該当する規格に従って実行する必要があります。事故防止規則、技術作業設備に関する法律など、関連するすべての安全規則も遵守する必要があります。
安全についての案内
このドキュメントの冒頭にある安全情報のセクションを注意深くお読みください。
セットアップ
デバイスを初めて取り付ける場合は、次の手順に従ってください。すべての電源が切断されていることを確認します。特定の製品の回路図に従ってデバイスを取り付け、配線します。
ユーザーガイド

Strato Pi CM Duo v3 ユーザーガイド

前の手順を完了したら、電源装置およびその他の関連回路の電源を入れます。
適合性情報
EU
このデバイスは、該当する次の欧州共同体調和規格に準拠しています: 2014/30/EU – 電磁両立性指令 (EMC) 2011/65/EU および 2015/863/EU – 特定の有害物質の使用制限
電気および電子機器 (RoHS) これらの指令への適合性を実証するために、次の調和規格が使用されています: EN61000-6-2:2019 – 産業環境向けの EMC イミュニティ規格 EN 61000-6-3:2007/A1:2011/AC :2012 – 住宅用 EMC 排出基準、
商業および軽工業環境適合宣言は、インターネットの次のアドレスから入手できます: https://www.sferalabs.cc
米国
この機器はテストされ、FCC 規則のパート 15 に従ってクラス B デジタルデバイスの制限に準拠していることが確認されています。これらの制限は、住宅設備における有害な干渉に対する合理的な保護を提供するように設計されています。この機器は無線周波数エネルギーを生成、使用、および放射する可能性があるため、指示に従って設置および使用しない場合、無線通信に有害な干渉を引き起こす可能性があります。ただし、特定の設置環境で干渉が発生しないという保証はありません。この装置がラジオまたはテレビの受信に有害な干渉を引き起こす場合は、装置の電源をオフにしてからオンにすることで判断できます。ユーザーは、次の XNUMX つまたは複数の手段によって干渉を修正することをお勧めします。アンテナ · 機器と受信機の間の距離を離します。 · 機器を、アンテナが接続されている回路とは異なる回路上のコンセントに接続します。
受信機が接続されている · 販売店または経験豊富なラジオ/テレビ技術者に相談してください。 FCC 規制への準拠を維持するには、この機器にはシールドケーブルを使用する必要があります。このデバイスは FCC 規則のパート 15 に準拠しています。動作には、次の 1 つの条件が適用されます。(2) このデバイスは有害な干渉を引き起こしてはいけない、(XNUMX) このデバイスは、望ましくない動作を引き起こす可能性のある干渉を含め、受信したあらゆる干渉を受け入れなければなりません。

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カナダ
このクラスBデジタル装置は、カナダのICES-003に準拠しています。 CetappareilnumériquedelaclasseBestconformeàlanormeNMB-003duCanada。
RCMオーストラリア/ニュージーランド
この製品は、EN 61000-6-3:2007/A1:2011/ AC:2012 – 住宅、商業、および軽工業環境の排出基準の要件を満たしています。

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